热力发电厂叶涛-绪论

❖ 针对我国的现状，电力工业的发展方针是：“提高 能源效益，保护生态环境，加强电网建设，大力发 展水电，优先发展煤电，积极发展核电，鼓励各种 新能源发电”。
❖ 总体目标是：“打破垄断引入竞争，提高效率降低 成本，健全电价体制，优化资源配置，推进全国联 网，构建政府监管下的政企分开，公开竞争，开放 有序、健康发展的电力体系”。
❖ 热电联产机组应当实行大、中、小并举，在大城市 热负荷量大且集中的地方，支持上200MW、 300MW和600MW的大型供热机组，在城市供热方 面发挥主力军作用；对于热负荷小和以生物质能、 太阳能、垃圾等为燃料的热电联产，就可以是几万 千瓦到几百千瓦的小机组，这些机组虽小，但由于 是热电联产其效率往往比30万、60万kw的凝汽式 机组的效率还高。
绪论
❖ 一、改革开放30年的中国电力工业
❖ 2007年底，我国发电装机容量已大致相当于世界前10位电力大国中日 本、德国、加拿大、法国和英国5个国家发电装机容量的总和。我国仅 2006年一年投产的发电装机容量，就已相当于加拿大、法国、德国和 英国这几个国家的发电装机容量。
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❖ 我国电力装备制造业也取得长足进步：
❖ 1000MW超超临界压力机组技术应用达到国际先进水平；
❖ 60万千瓦空冷燃煤机组顺利投产发电，标志着我国已成功 掌握了世界先进的大型空冷火力发电技术 ；我国已成为世 界上大型循环流化床锅炉应用最多的国家；
❖ 以三峡工程为代表的大型水电机组的制造能力和水平迅速崛 起，水电站控制自动化水平、大坝建设等重大技术取得重要 突破，已达到世界先进水平。
装机量（亿千 瓦）
目前，30万千瓦及以上大型火电机组比重达到59%，60 万千瓦及以上清洁高效机组已成为新建项目的主力机型， 并逐步向世界最先进水平的百万千瓦级超超临界压力机 组发展。２００８年９月底，全国已有１０台百万千瓦
超超临界压力机组投运。
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1978
1988
1998
❖ 6．按电厂位置特点：坑口（路口、港口）发电厂、 负荷中心发电厂。
❖ 7．按电厂承担电网负荷的性质：基本负荷发电厂、 中间负荷（腰荷）发电厂和调峰发电厂。
❖ 8．按机炉组合：非单元机组发电厂和单元机组发 电厂。
❖ 9．按服务规模：区域性发电厂、企业自备发电厂、 移动式（如列车）发电厂和未并入电网的弧立发电 厂。
❖ 中国电网的发展也创造了世界电力史上的奇迹，总规模已居 世界首位。
❖ 到2007年底，我国35千伏级以上输电线路维护长度已达到 110万公里，变电设备容量已达到24亿千伏安，分别是1978 年的4.8倍和19.3倍，绝大多数省、区、市行政村通电率都 已达到99%以上，农网供电可靠率达到99.38%。目前全国 部分地区已形成了５００千伏为主（西北地区为３３０千伏） 的电网主网架。除西藏、新疆、海南及台湾外，全国六大区 域电网已实现了互联，全国电网基本形成，跨区跨省送电稳 步增长。７５０千伏输变电线路投入运行、±８００千伏特 高压直流输电工程已开工建设，我国已进入更高等级输电发 展阶段。据报道从山西晋东南到湖北荆门的 １０００千伏 特高压输变电线路已投入运行。（从500kv超高压提升至 1000kv特高压输电能力将提高４～５倍。）
2008
装机容量（亿千瓦）
发电量（万亿千瓦 时）
2008年各种发电设备装机容量（亿千瓦）占百 分比
水电设备, 17152, 21.694%
核电设备, 885,
1.119%
其他设备, 894,
1.131%
火电设备, 60132, 76%
2008年各发电量（亿kW.h)占百分比
水电, 5633, 16.452%
1978
1988
1998
2008
装机总量（亿千瓦） 发电量（万亿千瓦时）
wk.baidu.com
❖ 装机量增长速度
❖ 自2004年突破4亿千瓦以来，我国发电装机连续保持每年 新增1亿千瓦的迅猛势头，2008年底已达到7亿9253万千 瓦。
8 7 6 5 4 3 2 1 0 1978 1995 2004 2006 2008
❖ ⒉ 坚持烟气脱硫（Flue gas desulfurization ,FGD）、脱 硝(Selective catalytic reduction ,SCR)、高效除尘成套技 术的推广。
❖ 目前世界上技术比较成熟的有常压循环硫化床锅炉 （CFBC）、增压硫化床锅炉联合循环（PFBC-CC）以及 整体煤气化联合循环（IGCC）3种。燃煤联合循环发电机组 与常规机组加脱硫脱硝装置相比，效率更高，至少可提高 3～6个百分点；环保性能更好，只是常规机组排放量的 1/5～1/10。
上均跨入世界电力的先进行列。当前，中国电力工 业的发展同样面临资源和环境两个瓶颈。目前，中 国人均装机仅0.597千瓦，与工业化国家相比还存 在较大差距。随着经济发展和社会进步，中国的电 力需求还将进一步增加。中国电力工业可持续发展， 仍然需要克服很多困难，解决很多问题。能源消费 过度依赖煤炭，电源结构不尽合理。中国发电量的 80%以上来自煤电，大量消耗煤炭造成了较大的环 境和运输压力。电网建设相对滞后，电网与电源的 结构性矛盾在一定范围内仍然存在，局部地区“窝 电”和缺电并存。电力市场化改革任务还未完成， 电价机制需要进一步理顺，电网调度监管体系尚不 健全。
❖ （三）本课程的任务和作用
❖ 在已修工程热力学、汽轮机原理和锅炉原理 等课程的基础上，本课程以热力发电厂整体 为研究对象，着重研究汽轮机发电厂的热功 转换理论基础及其热力设备和系统，在安全、 经济、满发的前提下，分析其经济效益，热 经济性的定性分析以熵方法为主，定量计算 为常规热平衡法。
❖ 了解现代大型热力发电厂的组成。掌握和运 用热功转换基本理论，能正确进行热经济性 分析，在保证电力安全生产的前提下，学会 分析其经济、社会效益。明确本课程是以热 力发电厂整体为研究对象，以整个地区能量 供应系统的效益为目标的一门政策性强、综 合性强并与电厂生产实际紧密联系的专业方 向课程，通过本门课程的学习使学生在这方 面的能力得到一次训练，也为学生将来从事 电厂实际工作和科研工作打下必要的基础。
❖ ⒌ 推广分布式能源系统的建设
❖ 加快发展分布式发电，可以建立一种分布式能源发 电与集中供电互相补充、互相支持的新型电力工业 体系。不仅可以提高电力系统的效率，而且可以提 供更普遍、更可靠、质量更高的电力服务，更好地 促进经济和社会的可持续发展。
❖ ⒍ 积极稳妥地加快核能发电的建设。
❖ 近年来，国家实施了多项重大举措，使我国核电事 业步入了快速发展的轨道。营造了一个有利于核电 发展的法制环境；颁布了核电中长期发展规划，确 定了我国核电发展的目标；明确了我国核电发展的 技术路线，走引进、消化、吸收和再创新的发展道 路；在国家中长期科技发展规划中列入了大型先进 压水堆和高温气冷堆核电站重大专项；对核电管理 体制进行了改革，将核电业务纳入到国家能源局统 一管理；陆续批准并开工建设一批新的核电项目 。
❖ 普通高等教育“十二五”规划教材 ❖ 普通高等教育“十一五”国家级规划教材
❖热力发电厂（第四版）
❖ 主编 叶 涛 ❖ 编写 张燕平 陈爱萍 邱丽霞
主审 武学素 胡念苏 ❖ 中国电力出版社
❖ 本书按如下的内容进行介绍： ❖绪 论 ❖ 第一章 热力发电厂动力循环及其热经济性 ❖ 第二章 发电厂的回热加热系统 ❖ 第三章 热电厂的热经济性及其供热系统 ❖ 第四章 发电厂的热力系统 ❖ 第五章 火电厂中的泵和风机 ❖ 第六章 火电厂输煤系统及供水系统 ❖ 第七章 火电厂的除尘、脱硫脱硝和除灰渣系统 ❖ 第八章 火电厂主厂房布置
❖ 2．按能量供应情况：凝汽式发电厂和热电厂。
❖ 3．按原动机类型：汽轮机发电厂、燃气轮机发电 厂、内燃机发电厂和燃气——蒸汽轮机发电厂。
❖ 4．按机组或火电厂容量等级：小型发电厂、中型 发电厂、大型发电厂。
❖ 5．按进入汽轮机的蒸汽初参数:中低压电厂、高压 电厂、超高压电厂、亚临界压力电厂和超临界压力 电厂。
核电, 684, 1.998%
其他, 128, 0.374%
火电, 27793, 81.176%
供电标准煤耗率
由于关停小火电，建设高参数大机组使供电煤耗率逐 年下降，已进入世界先进水平行列
500
400
300
200
100
0 1978 1983 1988 1993 1998 2003 2008
❖ 在节能环保方面取得的进展 也是有目共睹：
❖ 2006年建成并投入运行的燃煤电厂脱硫装机容量为1.04亿千 瓦，首次实现当年新增脱硫装机容量超过新增发电装机容量； 装备脱硫设施的火电机组占全部火电机组的比重逐年增加， 2005～2007年的三年中分别为12.0%、30.0%和50%， 2008年超过60％。全国电力二氧化硫排放量比2006年减少 9.1%，为近年来全国二氧化硫年排放总量首次下降做出了贡 献。美国火电机组安装脱硫装置的比例约为32%，我们每千 瓦时的二氧化硫的排放量已经低于美国的二氧化硫的排放量。 我们的烟尘排放在1978年的时候是400万吨，现在是300万 吨左右。也就是说电力工业大力发展，但是烟尘的排放量是 下降的，应该和世界发达国家基本上持平了。
❖ 核电已经从最初的完全靠技术引进，到目前已经掌握了30万 千瓦、初步掌握了100万千瓦压水堆核电机组的设计和建造 技术，世界上首台使用AP1000技术的核电站 ，已在建设中；
❖ 风电设备的国产化已获得突破性进展，在清洁能源领域占据 重要位置。2008年投入的风电设备就达466万千瓦。
❖ ３０年的改革开放使中国电力工业在规模上、技术
❖ 绪论主要回顾了我国改革开放30年来电力工业 所取得的成就，尤其是进入21世纪以来的快速增长， 使我国的电力工业大大缩短了与世界先进水平的差 距，我们有理由感到骄傲与自豪；同时应看到，由 于我国人口众多、各地发展不平衡的问题，还存在 不小的差距，今后要着重解决的问题。
❖ 最后介绍了热力火电厂的分类、对热力发电厂 的基本要求及本课程的任务和作用。
❖ 推动洁净煤发电的示范工程，预留碳捕获系统（Carbon Capture System ,CCS）场地，在消化吸收国外技术的基 础上，加快国产化的研制步伐，为逐步开发低碳经济作技术 准备。
❖ 3. 坚决执行国家《2010年热电联产发展规划及 2020年远景发展目标》。在有条件的地方，都要积 极发展热电联产，热、电、冷、气多联产。
❖ 另外，还要积极推进供热体制的改革，引入市场机 制；与此同时要提供调节手段，使热力系统设计便 于使用者根据其需求进行温度控制调节和计量核算。
❖ 4. 开展以大型燃气轮机为核心的联合循环发电技术， 联合循环机组具有提高能源利用效率，环境保护和 改善电网调峰性能等多种效益。
❖ 燃气轮机进口前的初温有了较大提高，当初温提高 到1430℃时简单循环效率≥40%，联合循环效率可 ≥60%。
❖ 2008年按全国人口13.2802亿计算我国人均发电设 备占有量为0.597千瓦，人均用电量为2611千瓦时， 而世界人均发电设备占有量为1.5千瓦，人均用电量 为2659千瓦时。我国人均用电量分别只相当美国和 日本的1/6和1/4。
❖ 二、火力发电技术发展的主要方向
❖ ⒈ 火电机组的建设主要是以600MW、1000MW超 临界和超超临界压力机组为主 ；在北方缺水地区发 展大型空冷机组，进一步完善600MW等级空冷机组， 着重在直接空冷技术上。落实“上大压小”节能减 排工作 任务。
❖ （二）对热力发电厂的基本要求
❖ 努力提高发电厂的安全可靠性、可用率；提 高发电厂的经济性，节约用地，缩短建设周 期，降低工程造价，降低煤耗、水耗和厂用 电率，以节约能源；考虑技术的先进性和适 用性，提高机械化、自动化水平和劳动生产 率；严格执行《中华人民共和国环境保护 法》，符合劳动安全与工业卫生的有关规定； 便于施工，便于运行、检修和扩建。
❖ 两年内中国计划新建的核电站将多达9座。全球发 展核电的国家装机容量平均水平约17%，中国目前 装机容量仅占全国电力总装机容量的1.119%，所以 核电发展空间很大。
❖ 三、热力发电厂的类型、基本要求及本课程的任务
❖ （一）热力发电厂的类型
❖ 1．按能源利用情况：化石燃料发电厂、原子能发 电厂（核电站）、新能源（地热、太阳能等）发电 厂。